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2024—2025学年高中化学沪科版必修第二册6.3化工生产
一、单选题
1．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．18gNH中含有的电子数为11NA
B．标准状况下，22.4LCH4中含有的极性键数目为4NA
C．50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜加热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA
D．1molN2和3molH2于密闭容器中充分反应后，可得到的产物分子数为2NA
2．化工生产事关经济民生，以下有关化工生产的描述正确的是。

A．工业上制造普通玻璃的原料为石英砂、纯碱和黏土
B．如图甲，硫酸厂在沸腾炉中实现
C．如图乙，海水提溴步骤④⑤⑥的目的是为了富集溴元素
D．侯氏制碱法：先向饱和食盐水中通入足量氨气，后通入微量，有利于沉淀析出
3．下列关于工业生产中元素及其化合物的性质说法正确的是
A．加热的方法制取Si B．煅烧黄铁矿直接生产
C．用氨的催化氧化制备NO D．电解熔融的氧化镁制备Mg
4．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是
A．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，熔沸点较低
B．普通玻璃的主要成分为纯碱、石灰石、石英砂
C．晶体硅具有半导体性质，可用于生产计算机芯片
D．石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是新型无机非金属材料
5．在接触法产生H2SO4的过程中，对“废气、废水、废渣、余热”的处理不当的是
A．把烟囱加高，将废气直接排放 B．污水用石灰乳处理
C．废渣用来造水泥或炼铁 D．设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电
6．工业制备高纯硅的主要过程如下：
下列说法错误的是
A．工业上用与焦炭在高温条件制备粗硅：
B．使用原料气HCl和时应充分去除水和氧气
C．流程中利用粗硅制备的反应为熵减过程
D．由粗硅制备多晶硅过程中，HCl、等多种物质可以循环使用
7．工业制备高纯硅的主要过程：，已知石英晶体部分结构如图。下列说法错误的是
A．制备粗硅的反应体现了C元素的非金属性比强
B．石英晶体中不存在SiO2分子
C．原料气HCl和H2应充分去除水和氧气
D．流程中HCl、H2可以循环使用
8．物质的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A．工业制硫酸过程中的物质转化：
B．实验室探究浓硫酸与铜反应的气态产物：
C．用氢氧化钠溶液吸收含NO2的尾气：
D．用足量氨水吸收SO2的反应：
9．《重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021-2025年)》。规划了重庆发展支柱产业，明确：集成电路 、新能源汽车、 等10个重点发展方向，其中“新能源汽车”不需要的原材料或部件是
A．水泥 B．钢化玻璃 C．硅晶片 D．动力电池
A．A B．B C．C D．D
10．下列做法不符合绿色低碳发展理念的是
A．利用风能 B．加大火力发电 C．开展植树造林 D．使用新能源汽车
11．下列做法值得提倡的是
A．经常使用一次性纸杯
B．大量使用食品添加剂
C．选乘公共交通工具出行
D．将废旧塑料制品进行深挖填埋
12．下列做法不符合绿色化学理念的是
A．将废旧塑料裂解为化工原料 B．道路结冰时大量使用融雪剂
C．开发及推广使用新能源汽车 D．利用合成可降解塑料
13．碳量子点是种新型碳纳米材料，我国化学家研究的一种新型复微合光催化剂[碳量子点/氮化碳(纳米复合物)]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法错误的是
A．总反应为2H2O=2H2+O2
B．水分解过程中，H2O2不是催化剂
C．复合光催化剂中两种纳米材料属于有机物
D．若反应Ⅱ是放热反应，则反应Ⅰ一定是吸热反应
14．下列叙述正确的是
A．工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠
B．钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁
C．电解冶炼铝的原料是氯化铝
D．电解氯化镁溶液来制取镁
15．1800年伏打(也译为伏特)发明了世界上第一个化学电池—“伏打电堆”，开创了电学发展的新时代。“伏打电堆”由多层银和锌叠合而成，其工作原理如图所示，总反应可表示为2Zn+O +2H2O=2Zn(OH) 。下列说法错误的是
A．Zn片作负极，Ag片作正极
B．银和锌叠合的层数越多，“伏打电堆”电压越大
C．用铝片替换锌片后，伏打电堆也能够工作
D．电子的流向：锌片→导线→银片→电解质溶液→锌片
二、填空题
16．化学与生产生活息息相关，请回答下列问题。
(1)将金属钠和铝粉同时投入水中，发生反应的离子方程式为： 、 。
(2)优美的环境是社会可持续发展的重要保证。在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低NO的排放。当尾气中空气不足时，NO和CO在催化转化器中生成两种无毒的气体排出，写出该过程的化学方程式： 。
(3)材料是人类赖以生存的重要物质基础，而化学是材料科学发展的基础。
①工业上生产玻璃、陶瓷、水泥的原料中，不需要石灰石的是 。
②制造飞机轮胎的主要材料属于 (填字母)。
a．金属材料 b．无机非金属材料 c．有机高分子材料
(4)合理饮食，正确使用药物是保证身体健康的重要方面。
①有下列四种物质：A．青霉素　　　B．葡萄糖　　　C．苯甲酸钠　　　D．维生素C
请根据题意，选择恰当的选项(用字母代号)填空：
被称作抗坏血酸的是 ，可用作食品防腐剂的是 ，生活中常见的有阻止多种细菌生长功能的抗生素类药物是 ，可通过血液运输为人体补充能量的是 。
②碱式碳酸镁铝［Mg3AI(OH)7CO3］是一种治疗胃酸的药物，不溶于水，但溶于胃酸。试写出其与胃酸反应的化学方程式： 。
17．下面是以硫黄为原料制备硫酸的工业流程。已知SO 的熔点是：16.8℃，沸点是44.8℃。
(1)通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于 。
(2)每轮反应后都要进行热交换降温的目的是 。
18．下面是制备硫酸的工业流程：
(1)通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于 ；每轮反应后进行热交换降温的目的是 。
19．回答下列有关工业制硫酸的问题：
(1)硫铁矿在煅烧时为什么要粉碎 ？
(2)从沸腾炉中出来的气体为什么要进行净化处理 ？
(3)进入反应器的原料气中为什么空气一般是过量的 ？
(4)在反应器中，理论上要高压，实际工业生产上为什么常压 ？
(5)从吸收塔中放出的尾气中为什么仍然含有二氧化硫 ？
(6)为什么用98.3%的浓硫酸吸收而不用水或稀硫酸吸收SO3 ？
(7)吸收SO3时，浓硫酸为什么要从上向下喷下来 ？
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C A C A A A D A B
题号 11 12 13 14 15
答案 C B C A D
1．B
【详解】A．一个NH含电子数为10，18gNH为1mol，1mol NH中含有的电子数为10NA，故A错误；
B．标准状况下，22.4 LCH4的物质的量是1mol，1个甲烷分子中含有4个C-H极性键，因此1mol CH4含有极性键数目为4NA，故B正确；
C．随着反应进行，硫酸浓度变稀，与铜将不再反应，生成二氧化硫小于0.46mol，生成SO2分子的数目小于0.46NA，故C错误；
D．氮气与氢气的反应是可逆反应，存在限度，生成氨气的分子数小于2NA，故D错误；
故答案选B。
2．C
【分析】工业制硫酸用黄铁矿和空气反应生成二氧化硫，二氧化硫与氧气在接触室中反应生成三氧化硫，生成的三氧化硫用98.3%硫酸吸收；海水中有丰富的化学资源，粗盐提纯出氯化钠，可用于氯碱工业，海水晒盐后的母液中还有较多的镁离子、溴离子，可制得无水氯化镁和高浓度溴单质。
【详解】A．制造普通玻璃的原料为石英砂、纯碱和石灰石，A错误；
B．接触室中有催化剂，硫酸厂在接触室中实现，不是在沸腾炉中反应，B错误；
C．海水提溴过程中用氯气氧化之后得到低浓度溴溶液，再与二氧化硫水溶液反应生成HBr，最后用氯气氧化得到高浓度溴，④⑤⑥过程是富集溴元素，C正确；
D．应该是向氨化的饱和食盐水中通入足量二氧化碳至饱和状态更有利于产生NaHCO3沉淀，D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．工业上利用焦炭和混合加热制取Si，故A错误；
B．煅烧黄铁矿发生4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，故B错误；
C．氨气具有还原性，在催化作用下与氧气发生4NH3+5O24NO+6H2O，故C正确；
D．电解熔融的氯化镁制备Mg，故D错误；
故选：A。
4．C
【详解】A．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，属于共价晶体，原子之间以强烈的共价键结合，结合力强，断裂需消耗很高能量，因而其熔沸点较高，A错误；
B．制取普通玻璃的主要原料为纯碱、石灰石、石英砂，制取得到的玻璃成分是硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅，B错误；
C．Si在元素周期表中位于金属与非金属交界处，其导电性介于导体与绝缘体之间，因此晶体硅具有半导体性质，可用于生产计算机芯片，C正确；
D．石英玻璃、水泥都是传统无机非金属材料，而碳化硅陶瓷、石墨烯则都是新型无机非金属材料，D错误；
故合理选项是C。
5．A
【详解】A．烟囱加高，不能减少废气中有害物质，因此烟囱加高，不能将废气直接排放，故A符合题意；
B．排放的污水中含有H2SO4，可用石灰乳处理，故B不符合题意；
C．废渣中含有SiO2、Fe2O3等物质，可用于制造水泥、炼铁，实现废物再利用，故C不符合题意；
D．硫酸工业的反应都是放热反应，不但可以自行提供能量，还可以向外界提供能量，以降低成本，故D不符合题意；
答案为A。
6．A
【分析】石英砂和焦炭在高温条件下反应制取粗硅，反应方程式为，粗硅和HCl在300℃发生反应，或，可以被H2还原为，和H2发生还原反应，制得高纯硅，流程中的HCl、等多种物质可以循环使用，据此解答。
【详解】A．SiO2与焦炭在高温条件制备粗硅，同时生成CO，反应的化学方程式为：，故A错误；
B．HCl易和水结合成液体，在高温下易与氧气反应，故使用原料气HCl和H2时应充分去除水和氧气，故B正确；
C．粗硅制备SiHCl3的反应为：，反应前后气体分子数减少，故为熵减过程，故C正确
D．由粗硅制备多晶硅过程中可以看出，HCl、H2等多种物质可以循环使用，故D正确；
故选A。
7．A
【分析】在高温下焦炭和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3，然后在高温下氢气和SiHCl3反应生成纯硅，据此解答。
【详解】A．制备粗硅的反应不是在溶液中进行的置换反应，不能体现了C元素的非金属性比Si强，故A错误；
B．二氧化硅是由硅原子和氧原子构成的，不存在分子，因此石英晶体中不存在SiO2分子，故B正确；
C．高温下水蒸气能和焦炭反应，氢气和氧气容易发生爆炸，所以原料气HCl和H2应充分去除水和氧气，故C正确；
D．流程中第二步反应消耗氯化氢，产生氢气，第三步反应消耗氯化氢，产生氯化氢，因此HCl、H2可以循环使用，故D正确；
答案选A。
8．D
【详解】A．工业制硫酸过程中的物质转化：，FeS2与O2反应只能生成SO2，不能生成SO3，故A错误；
B．Cu与浓硫酸共热，发生氧化还原反应产生CuSO4、SO2、H2O，反应产生的SO2具有还原性，能在溶液中与氯化铁反应生成硫酸根离子，故B错误；
C．用氢氧化钠溶液吸收NO2生成NaNO3和NaNO2，该反应的离子方程式为：，故C错误；
D．用氨水吸收少量SO2，发生反应产生(NH4)2SO3、H2O，发生反应的化学方程式为：，故D正确；
故答案选D。
9．A
【详解】A．水泥是建筑材料，不需要，故A符合题意；
B．钢化玻璃是汽车车窗的材料，需要，故B不符合题意；
C．硅晶片是汽车芯片的材料，需要，故C不符合题意；
D．动力电池是汽车的动力来源，需要，故 不符合题意；
故选A。
10．B
【详解】A．利用风能新能源，可减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳发展理念，故A不选；
B．加大火力发电，会产生大量的二氧化碳，不符合绿色低碳发展理念，故B选；
C．开展植树造林，植物可通过光合作用吸收二氧化碳，能减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳发展理念，故C不选；
D．使用新能源汽车，可以节约能源，减少氮氧化物的排放，符合绿色低碳发展理念，故D不选；
故选B。
11．C
【详解】A．经常使用一次性纸杯会消耗纸质品，加剧树木的砍伐，A不符合题意；
B．大量使用食品添加剂不利于人体健康，B不符合题意；
C．选乘公共交通工具出行可以减少二氧化碳的排放，缓解温室效应，C符合题意；
D．将废旧塑料制品进行深挖填埋，却不能分解塑料制品，会污染环境，D不符合题意；
答案选C。
12．B
【详解】A．将废旧塑料裂解为化工原料，对环境友好，符合绿色化学理念，A不符合；
B．道路结冰时大量使用融雪剂，对环境不友好，不符合绿色化学理念，B符合；
C． 开发及推广使用新能源汽车，对环境友好，符合绿色化学理念，C不符合；
D．利用合成可降解塑料，对环境友好，符合绿色化学理念，D不符合；
答案选B。
13．C
【详解】A．过程Ⅰ是水分解为氢气和过氧化氢，过程Ⅱ是过氧化氢分解为氧气和水，整个过程是水分解为氢气和氧气，总反应为2H2O=2H2+O2，故A正确；
B．H2O2是中间产物，不是催化剂，故B正确；
C．氮化碳（C3N4）属于化合物，碳量子点是种新型碳纳米材料，碳量子点是碳单质，两种纳米材料不属于有机物，故C错误；
D．水分解是吸热反应，在此过程中，水分解分两步进行，若反应Ⅱ是放热反应，则反应Ⅰ一定是吸热反应，故D正确；
故选C。
14．A
【详解】A．由于金属Na的活动性很强，所以在工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠，A正确；
B．钠是活泼的金属，极易与水反应生成氢氧化钠和氢气，钠加入氯化镁的饱和溶液中生成氢氧化镁、氯化钠和氢气，工业上通过电解熔融氯化镁来制取镁， B错误；
C． 金属铝的活动性也很强，但是由于氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，所以常用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，C错误；
D．由于镁的活动性很强，所以金属镁常采用电解熔融MgCl2的方法冶炼，D错误；
答案选A。
15．D
【分析】由图可知，该电池是原电池，锌比银活泼，所以Zn作负极，Ag作正极，电流从正极b经过导线流向负极a，据此作答。
【详解】A．由图可知，该电池是原电池，锌比银活泼，所以Zn作负极，Ag作正极，故A正确；
B．电池单元组越多，电势差越大，电压越大，故B正确；
C．铝比锌活泼，用铝片替换锌片后，铝片为负极，银仍为正极，电池仍能工作，故C正确；
D．电子不可以进入溶液，故D错误；
故答案选D。
16．(1) 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑
(2)2CO+2NON2+2CO2
(3) 陶瓷 c
(4) D C A B
【详解】（1）将金属钠和铝粉同时投入水中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠再与铝反应生成偏铝酸钠，离子方程式为2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2↑、2Al+2OH-+2H2O =2+3H2↑；
（2）NO和CO在催化转化器中生成两种无毒的气体，则这两种无毒的气体分别为N2和CO2，化学方程式为2CO+2NON2+2CO2；
（3）①陶瓷的生成原料是黏土，不需要石灰石；
②飞机轮胎是合成橡胶，所以属于有机高分子材料，故选c；
（4）①被称作抗坏血酸的是维生素C，故答案为：D；苯甲酸钠是常用的防腐剂，故答案为：C；青霉素是抗生素，有阻止多种细菌生长功能，故答案为：A；葡萄糖在体内能被氧化分解，最终生成二氧化碳和水，同时释放能量，所以能给人体补充能量，故答案为：B；
②碱式碳酸铝[Mg3Al(OH)7CO3]与盐酸反应生成氯化镁、氯化铝、二氧化碳和水，化学方程式为：Mg3Al(OH)7CO3 + 9HCl = 3MgCl2 ＋AlCl3 + 8H2O + CO2↑；
17．(1)二氧化硫和氧气的反应是放热反应
(2)及时分离出三氧化硫并充分利用能量
【分析】将硫磺液化并在氧气中加热，发生反应：S+O2SO2，生成的SO2和氧气发生反应：2SO2+O22SO3，生成的SO3用浓硫酸吸收，以此解答。
【详解】（1）通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于：二氧化硫和氧气的反应是放热反应；
（2）每轮反应后进行热交换降温的目的是：及时分离出三氧化硫并充分利用能量。
18． 二氧化硫和氧气的反应是放热反应 及时分离出三氧化硫并充分利用能量
【详解】（1） 是放热反应，所以通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高；每轮反应后进行热交换降温是为了在冷却产物气体的同时预热原料气体，从而提高能量的利用率，并及时分离出三氧化硫。
19．(1)增大硫铁矿跟空气的接触面积，燃烧迅速且充分
(2)防止催化剂中毒，并且减少对设备的腐蚀
(3)增大反应物浓度，使平衡向正反应方向移动，提高二氧化硫转化率
(4)二氧化硫转化为三氧化硫的反应，在常压下转化率已经很高了，没有必要再使用高压
(5)二氧化硫的催化氧化是可逆反应，在吸收塔中，三氧化硫被吸收，尾气中剩余二氧化硫
(6)用水或稀硫酸吸收三氧化硫，容易形成酸雾，影响吸收效率，而浓硫酸具有不挥发性，吸收三氧化硫不会形成酸雾
(7)在吸收塔中，三氧化硫从塔的下部通入，浓硫酸从塔顶喷下，两者逆流接触，吸收充分
【解析】(1)
硫铁矿在煅烧时粉碎可增大硫铁矿跟空气的接触面积，燃烧迅速且充分；
(2)
为防止催化剂中毒，并且减少对设备的腐蚀，需要对从沸腾炉中出来的气体进行净化处理；
(3)
为增大反应物浓度，使平衡向正反应方向移动，提高二氧化硫转化率，因此进入反应器的原料气中一般是过量的；
(4)
由于二氧化硫转化为三氧化硫的反应，在常压下转化率已经很高了，没有必要再使用高压，因此在反应器中实际工业生产上采用常压；
(5)
由于二氧化硫的催化氧化是可逆反应，在吸收塔中，三氧化硫被吸收，尾气中剩余二氧化硫，因此从吸收塔中放出的尾气中仍然含有二氧化硫；
(6)
由于用水或稀硫酸吸收三氧化硫，容易形成酸雾，影响吸收效率，而浓硫酸具有不挥发性，吸收三氧化硫不会形成酸雾，因此用98.3%的浓硫酸吸收而不用水或稀硫酸吸收SO3；
(7)
由于在吸收塔中，三氧化硫从塔的下部通入，浓硫酸从塔顶喷下，两者逆流接触，吸收充分，所以吸收SO3时，浓硫酸要从上向下喷下来。

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